基于免疫原理的动态入侵检测系统的研究

论文摘要

近几年来,基于生物免疫的网络入侵检测是网络入侵检测研究领域的热点,它的突出特点是利用生物免疫系统的机制来实现对入侵行为的检测。生物免疫系统具有多样性、自适应性、耐受性和健壮性等等特点,能够很好地满足网络入侵检测技术的实际需要。但传统的基于免疫的入侵检测模型存在一定的局限性:self集一旦定义将几乎没有任何变化,而网络的运行的状态是动态的,如果self集不能随着网络状态的变化适时修改必然会导致误检率的上升,无法适应实际网络的要求;检测器一旦生成将长期存在,最后达到饱和状态,那么新的检测器就无法产生,从而无法检测到新的入侵,而在现实的生物体,抗体是有一定周期的,且其生存状态会随时间不段变化,传统静止的检测器在很大程度上无法模拟生物体中的抗体,也就无法达到生物体“免疫”的精确性。针对以上情况文章提出了一种改进的动态模型,该模型:首先,在抗原的检测过程中动态的修改自体集合,实现自体集合的动态变化,并用新的自体对抗体进行耐受,也达到耐受的动态性。其次,引入检测器的生命周期概念,记忆检测器、成熟检测器,未成熟检测器都有一定的生命周期,三类检测器状态根据在实际网络环境中的运行可以互相转化。未成熟检测器在生命周期内进过耐受转化为成熟检测器,否则死亡;成熟检测器在生命周期内匹配到足够的抗原将转化为记忆检测器,否则死亡;记忆检测器匹配不到足够抗原将降职为成熟检测器。也就是说,检测器的状态是动态的最后,对模型进行了仿真实验,对提出的动态模型和传统模型进行比较分析,实验表明动态模型具有较好的检测性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的研究背景
• 1.2 仿生物免疫检测算法研究现状
• 1.3 论文的研究目的及意义
• 1.4 论文的研究内容
• 1.5 本章小结
• 第二章 入侵检测与免疫系统
• 2.1 什么是入侵
• 2.1.1 入侵的基本概念
• 2.1.2 入侵过程简介
• 2.2 入侵检测系统
• 2.2.1 入侵检测系统概述
• 2.2.2 入侵检测系统的分类
• 2.2.3 入侵检测系统设计的目标
• 2.3 入侵检测技术面临的问题和发展趋势
• 2.3.1 入侵检测研究中面临的的问题
• 2.3.2 入侵检测的发展趋势
• 2.4 生物免疫原理
• 2.4.1 生物免疫原理概述
• 2.4.2 免疫系统的组成
• 2.4.3 免疫机制
• 2.4.4 免疫系统特性
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于生物免疫的动态入侵检测模型的设计
• 3.1 入侵检测与生物免疫过程的共同点
• 3.1.1 入侵检测与生物免疫之间的关系
• 3.1.2 入侵检测系统与生物免疫系统之概念对比
• 3.2 生物免疫检测在入侵检测中的应用
• 3.2.1 入侵检测模型的形式化定义
• 3.2.2 生物免疫应用于入侵检测的基本思想
• 3.3 传统的基于生物免疫的入侵检测系统的局限性分析
• 3.4 基于生物免疫的动态入侵检测模型的设计
• 3.4.1 基于生物免疫的动态入侵检测模型的设计目标
• 3.4.2 基于生物免疫的动态入侵检测模型
• 3.4.3 模型的总体结构
• 3.4.4 模型的物理结构
• 3.4.5 模型的逻辑结构
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于生物免疫的动态入侵检测模型的实现
• 4.1 训练self集
• 4.1.1 问题分析
• 4.1.2 数据的收集和预处理
• 4.1.3 聚类分离出正常与异常数据集
• 4.2 检测器的设计
• 4.3 抗原与检测器的匹配算法
• 4.4 模型的实现模块
• 4.5 实验分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文总结
• 5.2 研究工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果